【摘要】:由于CAD软件和STL文件自身格式问题,以及STL在文件数据转换过程中容易出现数据错误和格式错误,所以会在分层后出现不封闭的环和歧义现象。这种错误常常发生在曲率剧烈变化的两相交曲面的相交线附近,这主要是由CAD软件的三角形网格化算法不完善造成的。在STL文件中,面片的顶点坐标都是采用浮点数存储的,如果圆整误差范围较大,就会导致面片的重叠情况。
由于CAD软件和STL文件自身格式问题,以及STL在文件数据转换过程中容易出现数据错误和格式错误,所以会在分层后出现不封闭的环和歧义现象。常见的STL文件错误有以下几种。
1.孔洞
孔洞是STL文件最常见的错误,主要是由三角形面片的丢失引起的。当CAD模型表面有较大曲率的曲面相交时,在曲面的相交部分会出现因丢失三角形面片而造成的孔洞,如图2-13所示。
2.顶点错位
顶点错位是指三角形的边没有被两个三角形共享,也没有出现裂缝,也就是违反了共顶点规则,如图2-14所示。
图2-13 孔洞
图2-14 顶点错位
3.法线矢量错误
法线矢量错误是指在进行STL文件格式转换时,因未按正确的顺序排列构成三角形的顶点而导致计算所得法线矢量的方向相反,也就是违反了取向规则,如图2-15所示。为了判断是否错误,可将怀疑有错的三角形的法线矢量方向与相邻的一些三角形的法线矢量方向加以比较。
4.多余
多余是指正常的网格拓扑结构的基础上多出了一些独立的面片,如图2-16所示。(www.daowen.com)
图2-15 法线矢量错误
图2-16 多余
5.面片退化
面片退化是指小三角形面片的三条边共线,如图2-17所示。这种错误常常发生在曲率剧烈变化的两相交曲面的相交线附近,这主要是由CAD软件的三角形网格化算法不完善造成的。
6.重叠和分离
重叠和分离主要是由三角形顶点计算时的舍入误差造成的,如图2-18所示。在STL文件中,面片的顶点坐标都是采用浮点数存储的,如果圆整误差范围较大,就会导致面片的重叠情况。
图2-17 面片退化
图2-18 重叠和分离
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